package com.maozzi.stack;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Stack;

/**
 * 单调栈
 *
 * @author maozi
 */
public class MonotonicStack {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Arrays.toString(dailyTemperatures(new int[]{73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73})));

        System.out.println(Arrays.toString(nextGreaterElement(new int[]{4, 1, 2}, new int[]{1, 3, 4, 2})));

        System.out.println(Arrays.toString(nextGreaterElement2(new int[]{4, 1, 2}, new int[]{1, 3, 4, 2})));

        System.out.println(Arrays.toString(nextGreaterElements(new int[]{1, 2, 1})));

        System.out.println(Arrays.toString(nextGreaterElements2(new int[]{1, 2, 1})));

        System.out.println(Arrays.toString(nextGreaterElements3(new int[]{1, 2, 1})));

        System.out.println(trap(new int[]{0, 1, 0, 2, 1, 0, 1, 3, 2, 1, 2, 1}));
    }

    /**
     * 每日温度
     * <p>
     * 给定一个整数数组 temperatures ，表示每天的温度，返回一个数组 answer ，
     * 其中 answer[i] 是指对于第 i 天，下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。
     */
    public static int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {
        int n = temperatures.length;
        int[] res = new int[n];
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            while (!stack.empty()) {
                Integer peek = stack.peek();
                if (temperatures[peek] < temperatures[i]) {
                    stack.pop();
                    res[peek] = i - peek;
                } else {
                    break;
                }
            }
            stack.push(i);
        }
        return res;
    }

    /**
     * 496. 下一个更大元素 I
     * <p>
     * nums1 中数字 x 的 下一个更大元素 是指 x 在 nums2 中对应位置 右侧 的 第一个 比 x 大的元素。
     * <p>
     * 给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，下标从 0 开始计数，其中nums1 是 nums2 的子集。
     * <p>
     * 对于每个 0 <= i < nums1.length ，找出满足 nums1[i] == nums2[j] 的下标 j ，
     * 并且在 nums2 确定 nums2[j] 的 下一个更大元素 。如果不存在下一个更大元素，那么本次查询的答案是 -1 。
     * <p>
     * 返回一个长度为 nums1.length 的数组 ans 作为答案，满足 ans[i] 是如上所述的 下一个更大元素 。
     */
    public static int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
        int n = nums1.length;
        int[] res = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res[i] = -1;
            boolean flag = false;
            for (int k : nums2) {
                flag = flag ? flag : k == nums1[i];
                if (flag && k > nums1[i]) {
                    res[i] = k;
                    break;
                }
            }
        }
        return res;
    }

    public static int[] nextGreaterElement2(int[] nums1, int[] nums2) {
        int n = nums1.length;
        int[] res = new int[n];
        Arrays.fill(res, -1);
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            map.put(nums1[i], i);
        }
        for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
            while (!stack.isEmpty() && nums2[stack.peek()] < nums2[i]) {
                int temp = nums2[stack.pop()];
                if (map.containsKey(temp)) {
                    res[map.get(temp)] = nums2[i];
                }
            }
            stack.push(i);
        }
        return res;
    }

    /**
     * 给定一个循环数组 nums （ nums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ），返回 nums 中每个元素的 下一个更大元素 。
     * <p>
     * 数字 x 的 下一个更大的元素 是按数组遍历顺序，这个数字之后的第一个比它更大的数，这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在，则输出 -1 。
     */
    public static int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int[] res = new int[len];
        Arrays.fill(res, -1);
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int j = i + 1 == len ? 0 : i + 1;
            while (j < len && j != i) {
                if (nums[j] > nums[i]) {
                    res[i] = nums[j];
                    break;
                }
                j++;
                if (j >= len) {
                    j = 0;
                }
            }
        }
        return res;
    }

    public static int[] nextGreaterElements3(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int[] res = new int[len];
        Arrays.fill(res, -1);
        for (int i = 0; i < len * 2; i++) {
            int j = i + 1;
            while (j < len * 2) {
                if (nums[j % len] > nums[i % len]) {
                    res[i % len] = nums[j % len];
                    break;
                }
                j++;
            }
        }
        return res;
    }

    public static int[] nextGreaterElements2(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int[] res = new int[len];
        Arrays.fill(res, -1);
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < len * 2; i++) {
            while (!stack.isEmpty() && nums[stack.peek()] < nums[i % len]) {
                int j = stack.pop();
                res[j] = nums[i % len];
            }
            stack.push(i % len);
        }
        return res;
    }


    /**
     * 给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。
     */
    public static int trap(int[] height) {
        int len = height.length;
        int res = 0;
        for (int i = 1; i < len - 1; i++) {
            int left = height[i];
            int right = height[i];
            for (int j = i + 1; j < len; j++) {
                if (height[j] > right) {
                    right = height[j];
                }
            }
            for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
                if (height[j] > left) {
                    left = height[j];
                }
            }
            int temp = Math.min(left, right) - height[i];
            res += temp;
        }
        return res;
    }

    public static int trap2(int[] height) {
        int len = height.length;
        int res = 0;
        int[] lefts = new int[len];
        int[] rights = new int[len];

        lefts[0] = height[0];
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            lefts[i] = Math.max(height[i], lefts[i - 1]);
        }

        rights[len - 1] = height[len - 1];
        for (int i = len - 2; i >= 0; i--) {
            rights[i] = Math.max(height[i], rights[i + 1]);
        }

        for (int i = 0; i < len; i++) {
            res += Math.min(lefts[i], rights[i]) - height[i];
        }
        return res;
    }

    public static int trap3(int[] height) {
        int len = height.length;
        int res = 0;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        stack.push(0);
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            while (!stack.isEmpty() && height[i] > height[stack.peek()]) {
                int cur = stack.pop();
                if (!stack.isEmpty()) {
                    int h = Math.min(height[stack.peek()], height[i]) - height[cur];
                    int w = i - stack.peek() - 1;
                    res += h * w;
                }
            }
            stack.push(i);
        }
        return res;
    }
}
